В) акустические колебания

Частотный диапазон слухового восприятия человеком звуковых колебаний находится в пределах от 16 до 20000 Гц.(слуховые колебания). Колебания с частотой менее 16 Гц – инфразвук, а выше 20 кГц – ультразвук.

Всякий нежелательный для человека звук называется шумом.

Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и силы. Шум с уровнем 30 – 50 дБ (разговорная речь) привычен для человека и не беспокоит его.

Высокий уровень шума, создаваемый печатными устройствами, множительной техникой, оборудованием для кондиционирования воздуха, вентиляторами систем охлаждения и трансформаторы в самих ЭВМ является одним из неблагоприятных факторов производственной среды. Длительное действие шума высокой интенсивности (выше 80 дБ) приводит к патологиям слухового органа (профессиональная тугоухость) и негативно влияет на нервную систему. Шум приводит к быстрой утомляемости человека, что в свою очередь ведет к производственным ошибкам.

При уровне шума 140 дБ – разрыв барабанных перепонок, а при 160 дБ – смерть.

Уровень шума на рабочем месте с персональными ЭВМ, по СанПиН не должен превышать 50 дБА, а в залах обработки информации на вычислительных машинах – 65 дБА.

Для снижения шума в производственных помещениях применяют различные методы: уменьшение уровня шума в источнике его возник­новения; звукопоглощение и звукоизоляция; установка глушителей шума; рациональное размещение оборудования; применение средств индивидуальной защиты.

Снижение аэродинамического шума можно добиться уменьшением скорости газового потока, улучшением аэродинамики конструкции, звукоизоляции и установкой глушителей. Электромагнитные шумы снижают конструктивными изменениями в электрических машинах.

Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин и др. Физическая сущность звукоизолирующих преград состоит в том, что наибольшая часть звуковой энергии отражается от специ­ально выполненных массивных ограждений из плотных твердых мате­риалов (металла, дерева, пластмасс, бетона и др.) и только незначительная часть проникает через ограждение. Уменьшение шума в звукопоглощающих преградах обусловлено переходом колебательной энергии в тепловую благодаря внутреннему трению в звукопоглощаю­щих материалах. Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата, поролон и т.п.).

Средствами индивидуальной защиты от шума являются ушные вкладыши, наушники и шлемофоны. Эффективность индивидуальных средств защиты зависит от используемых материалов, конструкции, силы прижатия, правильности ношения. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого каучука, эластичных пластмасс, резины, эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10... 15 дБ. В условиях повы­шенного шума рекомендуется применять наушники, которые обеспе­чивают надежную защиту органов слуха.

 

 

г) Вибрация это малые механические колебания, возникающие в упругих телах, находящихся под воздействием переменного физического поля. Вибрация всегда существует там, где есть движущиеся механизмы или их детали.

По способу передачи различают следующие виды вибрации

общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

локальную вибрацию, передающуюся через руки или ноги человека, а также через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями.

Вибрация возникает в самых разнообразных технических устройствах вследствие несовершенства их конструкции, неправильной эксплуатации, внешних условий (например, рельеф дорожного полотна для автомобилей), а также специально генерируемая вибрация.

Причиной усиления вибрации может быть резонанс.

Механические вибрационные колебания воспринимаются всеми тканями организма, но главным образом нервной и костной, причем последняя является хорошим проводником и резонатором вибрации. Наиболее чувствительны к вибрации нервные окончания, прежде всего рецепторы кожного покрова дистальных отделов рук, подошвенной поверхности стоп.

В передаче вибрационных раздражений участвует вестибулярный аппарат.

В основе морфологических, функциональных и биохимических сдвигов в организме при воздействии вибрации лежат возникающие в тканях переменные напряжения (сжатие, растяжение, сдвиг, кручение или изгиб).

Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работа­ющих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике возникновения связана с установлением причин появле­ния механических колебаний и их устранением, например замена кривошипных механизмов равномерно вращающимися, тщательный подбор зубчатых передач, балансировка вращающихся масс и т.п. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования — превращение энергии механических колебаний в другие виды энер­гии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внут­ренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на само­стоятельные виброгасящие фундаменты. Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции. Для этого на пути распространения вибрации вводят дополнительную упругую связь в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин. В качестве средств индивидуальной защиты работающих используют специальную обувь на массивной резиновой подошве. Для защиты рук служат рукавицы, перчатки, вкладыши и прокладки, которые изготовляют из упругодемпфирующих материалов.

Виброизоляция используется при виброзащите от действия наполь­ных и ручных механизмов. Компрессоры, насосы, вентиляторы, станки могут устанавливаться на амортизаторы (резиновые, металлические или комбинированные) или упругие основания в виде элементов массы и вязкоупругого слоя. Для ручного инструмента наиболее эффективна многозвенная система виброизоляции, когда между рукой и инстру­ментом проложены слои с различной массой и упругостью.

Выбор гашения вибрации осуществляется за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды, например в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материа­лов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкции соединены сердечниками элект­ромагнитов с замкнутой обмоткой и др.